Изобретение относится к области электротехники, в частности к бесконтактным электрическим генераторам с постоянными магнитами для малых ветро- и гидроэнергетических установок (МЭУ). Особенностью МЭУ является относительно малые моменты трогания ветро- и гидродвижителей при малых скоростях потоков ветра и воды, что накладывает на электрический генератор специфическое требование - минимальный тормозящий момент на оси ротора электрогенератора со стороны магнитных систем статора. Техническим...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение относится к низкооборотным бесконтактным моментным электрическим машинам с постоянными магнитами и может использоваться для преобразования энергии вращения роторов малых ветро и гидроэнергетических установок в электрический ток с компенсацией сил магнитного удержания ротора при равномерно нагруженных выходных обмотках.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известна электрическая машина с дисковым ротором по патенту RU 2340068 от 27.11.2008 г. [1], содержащая немагнитный корпус из двух половин с подшипниковыми узлами для вала ротора, магнитопроводами и обмотками статора, ротор дискового типа с размещенными по кольцу магнитными секторами с взаимно-противоположными векторами намагниченности по короткой оси и проходящими при вращении ротора в воздушных зазорах О-образных электромагнитных систем (ЭМС) статора.
О-образные ЭМС статора состоят из двух П-образных частей с обмотками статора, размещенных в половинах корпуса. При прохождении магнитных секторов ротора в воздушных зазорах статорной ЭМС в ее магнитном сердечнике изменяется магнитный поток, что приводит к возникновению ЭДС на выводах статорных обмоток. С целью снижения влияния сил магнитного удержания секторов ротора в зазорах статорных ЭМС прототипа [1] используются известные способ и устройство взаимной компенсации тормозящих сил в электрическом генераторе с постоянными магнитами по патенту RU 2394336 от 10.07.2010 г. [2], в которых магнитопроводы статорных ЭМС выполнены с постоянной намагниченностью полюсов, причем силы магнитного втягивания в воздушные зазоры одних статорных ЭМС уравновешиваются силами магнитного выталкивания секторов дискового ротора из воздушных зазоров других статорных ЭМС.
- высокая материалоемкость конструкции и технологически сложность обеспечения свободного вращения ротора в воздушных зазорах статорных ЭМС O-образного типа из-за высоких сил магнитного притяжения намагниченных секторов ротора к полюсам статорных ЭМС;
- непроизводительные потери вследствие повышенного магнитного сопротивления статорной ЭМС из-за значительной длины средней магнитной линии и значительного воздушного зазора O-образном сердечнике.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, состоит в снижении материалоемкости и повышении технологичности и энергоэффективности конструкции.
Для достижения технического результата статорные ЭМС электрической машины выполнены П-образной формы с открытыми полюсами, обращенными к открытым полюсам магнитных элементов ротора, соединенных попарно с помощью магнитных перемычек, размещенных на противоположной стороне ротора относительно открытых полюсов его магнитных элементов, причем расстояние между центрами полюсов статорных ЭМС равно расстоянию между центрами полюсов соседних магнитных элементов ротора.
дисковый ротор электрической машины
На фиг.1 изображен дисковый ротор электрической машины /вид сверху и вид сбоку в разрезе/; на фиг.2 показано взаиморасположение дискового ротора и одной из статорных ЭМС /вверху разрез с торца ротора, внизу вид сверху/, когда магнитный поток от постоянных магнитов статорной ЭМС суммируется с магнитным потоком от постоянных магнитов ротора; на фиг.3 показан вариант взаимовычитания магнитных потоков от постоянных магнитов статорной ЭМС и ротора; на фиг 4 изображено промежуточное положение полюсов статорных ЭМС относительно полюсов роторных магнитных систем, при котором магнитное сопротивление статорных ЭМС максимально из-за значительного воздушного зазора в магнитных цепях статорных ЭМС; на фиг.5. показано промежуточное положение полюсов статорных ЭМС относительно полюсов роторных магнитных систем для другого варианта размещения магнитных элементов ротора.
взаиморасположение дискового ротора и одной из статорных ЭМС /вверху разрез с торца ротора, внизу вид сверху/, когда магнитный поток от постоянных магнитов статорной ЭМС суммируется с магнитным потоком от постоянных магнитов ротора
В немагнитном диске 1 ротора закреплены с постоянным угловым шагом магнитные секторы 2, попарно соединенные магнитными перемычками 3 в П-образный постоянный магнит, обращенный открытыми полюсами к открытым полюсам П-образных статорных ЭМС, содержащих ферромагнитные элементы 4, 5, 6 и статорную обмотку 7, размещенную на каркасе 8
При вращении диска 1 ротора взаиморасположение обращенных друг к другу открытых магнитных полюсов элементов 2 ротора и 4, 5 статора проходит несколько характерных фаз:
- фаза максимального результирующего магнитного потока в статорной ЭМС, изображенная на фиг.2, когда в воздушных зазорах между полюсами взаимодействуют разноименные полюсы элементов 2 и 4, 5, в результате чего суммируются магнитные потоки статорной ЭМС и соответствующей роторной магнитной системы;
- фаза минимального магнитного потока в статорной ЭМС, изображенная на фиг.3, когда в воздушных зазорах между полюсами взаимодействуют одноименные полюсы элементов 2 и 4, 5, в результате чего взаимокормпенсируются магнитные потоки статорной ЭМС и соответствующей роторной магнитной системы;
- фаза промежуточного значения магнитного потока в статорной ЭМС, изображенная на фиг.4, когда величина воздушных зазоров между магнитными полюсами 2 и 4, 5 максимальна, также максиально магнитное сопротивление соответствующих статорных ЭМС.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
вариант взаимовычитания магнитных потоков от постоянных магнитов статорной ЭМС и ротора
Во всех других взаимных расположениях элементов 2 ротора и 4, 5 статорной ЭМС происходит изменение значений потоков между этими крайними фазами, создавая в выходных обмотках 7 ЭДС, пропорциональную числу витков обмотки и скорости изменения магнитного потока. При четном числе пар статорных ЭМС в предложенном устройстве обеспечена эффективная компенсация сил магнитного втягивания ротора одной пары статорных ЭМС силами магнитного отталкивания ротора от аналогичного положения другой пары статорных ЭМС. В итоге при ненагруженных /или равномерно нагруженных/ выходных обмотках статорных ЭМС ротор легко вращается на фоне действия на него значительных взаимкомпенсирующих друг друга сил магнитного взаимодействия магнитных полюсов ротора с магнитными полюсами статорных ЭМС.
промежуточное положение полюсов статорных ЭМС относительно полюсов роторных магнитных систем, при котором магнитное сопротивление статорных ЭМС максимально из-за значительного воздушного зазора в магнитных цепях статорных ЭМС
На фиг.4 показан вариант размещения полюсов одних пар статорных ЭМС /левая по фиг.4 статорная ЭМС/ и других пар статорных ЭМС /правая по фиг.4 статорная ЭМС/ по окружности вращения магнитных секторов ротора с чередующейся полярностью открытых полюсов. В то же время возможен вариант, приведенный на фиг.5 попарного размещения в роторе двух секторов одинаковой намагниченности, при котором ориентация полюсов всех статорных ЭМС по окружности вращения магнитных секторов ротора будет одинаковой, тем не менее будет обеспечена эффективная компенсация сил магнитного удержания ротора.
промежуточное положение полюсов статорных ЭМС относительно полюсов роторных магнитных систем для другого варианта размещения магнитных элементов ротора.
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве:
- снижена материалоемкость конструкции /использовано меньшее число магнитных элементов в статорных ЭМС/;
- упрощена технология сборки и разборки конструкции за счет одностороннего размещения дискового ротора относительно полюсов статорных ЭМС;
- за счет размещения полюсов статорных ЭМС в одной плоскости обеспечена возможность как снижения воздушного зазора между полюсами ротора и статора, так и длины средней магнитной линии статорных ЭМС, что существенно повышает энергоэффективность устройства.
Источники информации
1. Патент RU 2340068 от 27.11.2008 г.
2. Патент RU 2394336 от 10.07.2010 г.
Формула изобретения
1. Электрическая машина с дисковым ротором, содержащая размещенный на основании корпуса статор в составе нескольких статорных электромагнитных систем с постоянно намагниченными магнитопроводами, а также закрепленный на оси дисковый ротор с размещенными на нем с постоянным угловым шагом магнитными элементами, отличающаяся тем, что магнитные полюсы статорных электромагнитных систем размещены в одной плоскости, обращенной к плоскости ротора по окружности вращения его магнитных элементов, причем межцентровое расстояние между полюсами статорных электромагнитных систем равно межцентровому расстоянию полюсов магнитных элементов ротора, которые попарно соединены введенными в устройство магнитными перемычками.
2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что полюсы намагниченности магнитных элементов ротора, обращенные к открытым полюсам статорных электромагнитных систем, попарно одноименные.
3. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что полюсы намагниченности статорных электромагнитных систем размещены по окружности вращения магнитных элементов ротора.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Имя изобретателя: Ахметов Бахытжан Сражатдинович (KZ), Харитонов Петр Тихонович (RU), Чеботарь Антон Евгеньевич (RU) Имя патентообладателя: ООО "Научно-производственная фирма "Ноосферные технологии" Почтовый адрес для переписки: 440023, г.Пенза, ул. Крымская, 137, П.Т. Харитонову Дата начала отсчета действия патента: 01.02.2011
Разместил статью: admin
Дата публикации: 27-01-2014, 22:56
Изобретение относится к области электротехники, в частности - к электрическим машинам с поперечным магнитным потоком. Предлагаемая электрическая машина с поперечным магнитным потоком содержит, по меньшей мере, три фазы, каждая из которых образована сердечником статора и обмотками. Все указанные фазы размещены в общем корпусе. От указанных фаз выведены включенные параллельно электрические линии. Имеется также преобразователь тока от источника тока, образованный индукторами, включенными в каждой...
Изобретение относится к области электротехники, касается конструктивного выполнения электродвигателей постоянного тока и может быть использовано в качестве мотор-колес на транспорте или в иных областях техники. Технический результат, достигаемый при использованнии предлагаемого изобретения, состоит в повышении эксплуатационно-технических характеристик электромагнитного двигателя при сохранении относительной простоты его конструкции и надежности. Указанный технический результат достигается тем,...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя